一种实时图像引导的技术方法技术

本发明专利技术公开一种实时图像引导的技术方法，实现难度小，成本低；而且在放射治疗过程中可实现同步实时X射线图像引导，提高治疗的精准度，选择使用脉冲式射线发生器，在MV级X射线照射治疗过程中，kV级X射线图像引导系统的射线发生器正常工作，产生X射线，探测板正常工作，生成图像P1，在X射线图像引导系统的脉冲间隔时间段内，系统控制软件控制探测板正常工作，生成图像P2，对第二步中得到的图像P1和第三步中得到的图像P2进行相减操作，得到图像P3，图像P3是由X射线图像引导系统产生的X射线作用产生的，放射治疗的MV级射线所产生的散射线作用已被减影消除，图像P3可显示正常的解剖信息，用于放射治疗的图像引导操作；本发明专利技术可广泛应用于放射治疗领域。

A Real-time Image Guidance Technology

The invention discloses a real-time image guidance technology method, which has the advantages of low difficulty and low cost, and can realize synchronous real-time X-ray image guidance in the course of radiotherapy, improve the accuracy of treatment, and choose to use pulse X-ray generator. In the process of MV X-ray irradiation treatment, the X-ray generator of the X-ray image guidance system of the kV level works normally, generates X-ray, and detects. During the pulse interval period of the X-ray image guiding system, the system control software controls the normal operation of the detection board and generates the image P2, subtracts the image P1 obtained in the second step and the image P2 obtained in the third step, and obtains the image P3. The image P3 is produced by the X-ray action produced by the X-ray image guiding system. Radiotherapy Scattering rays produced by MV level rays have been subtracted, and image P3 can display normal anatomical information for image guiding operation in radiotherapy; the invention can be widely used in the field of radiotherapy.

【技术实现步骤摘要】
一种实时图像引导的技术方法
本专利技术一种实时图像引导的技术方法，属于放射治疗

技术介绍
放射治疗（简称放疗）是肿瘤治疗方法中重要的一种，精准放疗是放疗领域的重要发展方向。根据临床需要，在放疗执行过程中，为了保证射线准确地照射到肿瘤靶区上，通常需要使用图像引导（ImageGuidedRadiationTherapy，IGRT）。图像引导是通过X射线等成像装置在治疗前和治疗过程中对患者靶区位置进行定位和跟踪，以保证射线始终精准地照射在肿瘤靶区上，使得肿瘤周围正常器官接受尽可能低的照射。目前放疗行业中使用的图像引导主要有核磁图像引导、光学图像引导、X射线图像引导等几种技术。核磁图像引导具有软组织分辨率高、放射治疗过程中可同步实时成像等优点，但是成本极高，目前尚未大规模推广；光学图像引导具有价格相对较低、放射治疗过程中可同步实时成像等优点，但是只能追踪患者体表的运动位移，无法检测和跟踪患者体内肿瘤靶区的真正运动位移。X射线图像引导具有空间定位准确、成像质量高、价格相对较低等优点，但是由于放射治疗所用的射线通常为MV级X射线，X射线图像引导系统通常使用的是kV级X射线。放射治疗的MV级射线所产生的散射线对kV级X射线图像引导系统的信号采集和成像会产生较大的影响，所以kV级X射线图像引导系统在放射治疗过程中实现同步实时成像的技术难度较大。在几种图像引导技术种，kV级X射线图像引导相对来说更符合临床的实际需求，所以目前在临床上应用最为广泛。X射线图像引导系统通常由高压模块、射线发生器、探测板三部分组成，工作原理为射线发生器在高压模块的供电作用下，发射出X射线，X射线经过介质被衰减吸收后，被探测板吸收检测。探测板根据检测到的射线能谱和分布，即可生成相应的X射线图像。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术存在的不足，提供了一种实时图像引导的技术方法，实现难度小，成本低；而且在放射治疗过程中可实现同步实时X射线图像引导，提高治疗的精准度。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种实时图像引导的技术方法，按下述步骤实施：第一步：在kV级X射线图像引导系统中选择使用脉冲式射线发生器，即生成的X射线为脉冲方式，且设生成的X射线的脉冲间隔为t，并在控制软件中设置t的大小，使之大于探测板成像所需的时间；第二步：在MV级X射线照射治疗过程中，X射线图像引导系统的射线发生器正常工作，产生X射线，探测板正常工作，生成图像P1，由成像原理可知，图像P1是由X射线图像引导系统产生的kV级X射线和放射治疗的MV级射线所产生的散射线共同作用而成的，图像P1通常无法显示正常的解剖信息，无法直接使用；第三步：在X射线图像引导系统的脉冲间隔时间段内，系统控制软件控制探测板正常工作，生成图像P2，由成像原理可知，图像P2是由放射治疗的MV级射线所产生的散射线作用而成的，图像P2通常也无法显示正常的解剖信息，也无法直接使用；第四步：根据X射线成像具有线性时不变的特性，对第二步中得到的图像P1和第三步中得到的图像P2进行相减操作，得到图像P3，由成像原理可知，图像P3是由X射线图像引导系统产生的X射线作用而成的，放射治疗的MV级射线所产生的散射线作用已被减影消除，图像P3可显示正常的解剖信息，可直接使用，进行放射治疗的图像引导操作。在第二步、第三步和第四步中增加包括滤波和去噪在内的图像处理操作。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：本专利技术在现有kV级X射线图像引导系统的基础上，进行技术升级，实现难度小，成本低；而且在放射治疗过程中可实现同步实时X射线图像引导，提高治疗的精准度。具体实施方式本专利技术在实际临床放射治疗中可适用的射线包括电子线、X射线、质子线等多种射线。下面以在MV级X射线放射治疗过程中使用kV级X射线图像引导系统来实现实时图像引导为例，来说明本专利技术技术的原理。本专利技术中，kV级X射线图像引导系统中选择使用脉冲式射线发生器，即生成的X射线为脉冲方式。设生成的X射线的脉冲间隔为t。在控制软件中设置t的大小，使之大于探测板成像所需的时间。1、在X射线照射治疗过程中，X射线图像引导系统的射线发生器正常工作，产生X射线，探测板正常工作，生成图像P1。由成像原理可知，图像P1是由X射线图像引导系统产生的X射线和放射治疗的MV级射线所产生的散射线共同作用而成的。图像P1通常无法显示正常的解剖信息，无法直接使用。2、在X射线图像引导系统的脉冲间隔时间段内，系统控制软件控制探测板正常工作，生成图像P2。由成像原理可知，图像P2是由放射治疗的MV级射线所产生的散射线作用而成的。图像P2通常也无法显示正常的解剖信息，也无法直接使用。3、根据X射线成像具有线性时不变的特性，对步骤1中得到的图像P1和步骤2中得到的图像P2进行相减操作，得到图像P3。由成像原理可知，图像P3是由X射线图像引导系统产生的X射线作用而成的，放射治疗的MV级射线所产生的散射线作用已被减影消除。图像P3可显示正常的解剖信息，可直接使用，进行放射治疗的图像引导操作。以上步骤为本专利技术的技术原理，实际操作中可能需要增加滤波、去噪等图像处理操作。相关的滤波、去噪等图像处理操作为常规技术操作，相关专业人员均可实现。上面结合实施例对本专利技术作了详细说明，但是本专利技术并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利技术宗旨的前提下作出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时图像引导的技术方法，其特征在于，按下述步骤实施：第一步：在kV级X射线图像引导系统中选择使用脉冲式射线发生器，即生成的X射线为脉冲方式，且设生成的X射线的脉冲间隔为t，并在控制软件中设置t的大小，使之大于探测板成像所需的时间；第二步：在MV级X射线照射治疗过程中，X射线图像引导系统的射线发生器正常工作，产生X射线，探测板正常工作，生成图像P1，其中，图像P1是由X射线图像引导系统产生的kV级X射线和放射治疗的MV级射线所产生的散射线共同作用而成的；第三步：在X射线图像引导系统的脉冲间隔时间段内，系统控制软件控制探测板正常工作，生成图像P2，其中，图像P2是由放射治疗的MV级射线所产生的散射线作用而成的；第四步：根据X射线成像具有线性时不变的特性，对第二步中得到的图像P1和第三步中得到的图像P2进行相减操作，得到图像P3，其中，图像P3是由X射线图像引导系统产生的X射线作用而成的，图像P3可显示正常的解剖信息，可直接使用，进行放射治疗的图像引导操作。

【技术特征摘要】
1.一种实时图像引导的技术方法，其特征在于，按下述步骤实施：第一步：在kV级X射线图像引导系统中选择使用脉冲式射线发生器，即生成的X射线为脉冲方式，且设生成的X射线的脉冲间隔为t，并在控制软件中设置t的大小，使之大于探测板成像所需的时间；第二步：在MV级X射线照射治疗过程中，X射线图像引导系统的射线发生器正常工作，产生X射线，探测板正常工作，生成图像P1，其中，图像P1是由X射线图像引导系统产生的kV级X射线和放射治疗的MV级射线所产生的散射线共同作用而成的；第三步：在X射线图像引导系统的脉冲间...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文山，
申请(专利权)人：张文山，
类型：发明
国别省市：安徽,34